專利名稱：一種改進(jìn)的加工機自動換刀機構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉一種改進(jìn)的加工機自動換刀機構(gòu)，尤其涉及這樣一種加工機自動換刀機構(gòu)，其將換刀軸前端以軸承座架設(shè)于機架上，后端自由端則為供嵌合搖臂的施力端，而利用該換刀軸的架置，使得換刀軸的操作動作具有較高精度并降低操作動作時噪音，且在機體內(nèi)能快速操作動作，達(dá)到高精度及快速目的。
背景技術(shù)：
通常加工機均設(shè)有自動換刀機構(gòu)，例如NC加工機配置有一自動換刀機構(gòu)，而以換刀臂對刀庫及加工主軸進(jìn)行刀具的交換作業(yè)，其交換刀具的動作包括有旋轉(zhuǎn)扣刀，直進(jìn)拔刀、旋轉(zhuǎn)交換刀具、后退插刀及旋轉(zhuǎn)復(fù)位等動作，故其大致分成直線運動與旋轉(zhuǎn)運動，而此兩種運動方式一般是由兩種不同驅(qū)動機構(gòu)配合時序的搭配來完成；請參閱圖1、2，該換刀機構(gòu)是以馬達(dá)1通過皮帶輪組2而帶動一蝸桿3及蝸輪4，該蝸輪4是鍵合于凸輪軸5上，利用蝸輪4的傳動，可令凸輪軸5轉(zhuǎn)動，凸輪軸5另鍵合一滾子凸輪6，該滾子凸輪6的側(cè)面開設(shè)有凸輪槽7，以供搖臂8的滾子9套入，而搖臂8的另端則嵌合于換刀軸10的中段位置，利用凸輪槽7的轉(zhuǎn)動，可令搖臂8作搖擺，而使換刀軸10作直線前進(jìn)或后退動作，另滾子凸輪6的輪面則設(shè)有肋形滾齒11，以供換刀軸10上的轉(zhuǎn)塔滾子12嵌入，當(dāng)滾子凸輪6轉(zhuǎn)動時，可由肋形滾齒11帶動轉(zhuǎn)塔滾子12轉(zhuǎn)動，進(jìn)而帶動換刀軸10作旋轉(zhuǎn)的動作；請參閱圖1，其中，該換刀軸10的前端是以銅套13架設(shè)于機架14上，后端則以轉(zhuǎn)塔滾子12通過軸承座15架設(shè)于機架14上，而搖臂8的施力端則位于換刀軸10的中段位置，由于換刀軸10的后端為了與轉(zhuǎn)塔滾子12連動而為六栓槽設(shè)計，若在轉(zhuǎn)塔滾子12與銅套13無法精密對位下，當(dāng)搖臂8帶動換刀軸10直進(jìn)運動時，其所產(chǎn)生的偏心負(fù)載，將會因六栓槽的間隙，在換刀軸10中段位置產(chǎn)生較大變形量，進(jìn)而換刀軸10伸出銅套13的前端呈現(xiàn)放大變形的情形(如圖3換刀軸變形示意圖)，而此變形的情形再加上六栓槽旋轉(zhuǎn)交替運動，除了使定位不精準(zhǔn)外，且在運動中會有晃動的現(xiàn)象，造成操作動作上相當(dāng)大的噪音，再者，如圖1所示，換刀軸10自軸承座15的后端部份，是全部在充滿潤滑油的密閉機殼16內(nèi)，當(dāng)換刀軸10前進(jìn)操作動作時，密閉的機殼16內(nèi)會產(chǎn)生真空吸引的作用，而牽制換刀軸10前進(jìn)的速度，換刀軸10于后退時，在機殼16內(nèi)則會產(chǎn)生壓縮的效應(yīng)，而牽制換刀軸10后退的速度，因此，該型式換刀軸的設(shè)計，不但定位不佳易產(chǎn)生噪音與支持軸承的失油情形，且會降低換刀速度與機械使用壽命。請參閱圖4、5，在另一種換刀機構(gòu)中，其操作動作方式大致與第1種型式相同，差異點僅是以斜齒17來驅(qū)動凸輪軸18轉(zhuǎn)動以及于斜齒輪19的側(cè)邊開設(shè)凸輪槽20，供搖臂21的滾子嵌入，其采用斜齒的傳動，相較于前者以蝸輪蝸桿的傳動，不但周速受限于齒輪，而增加換刀的時間，且失去蝸桿蝸輪自鎖的能力，易造成沖擊力量回傳至內(nèi)部的機構(gòu)，進(jìn)而造成機構(gòu)的損傷；此外，請參閱圖4，其搖臂21操作動作時的施力點是相同前者位于換刀軸22的中段位置，在操作動作的變形上為如圖3所示，相同造成定位精度不佳及噪音過大的問題；再者，該換刀軸22后端軸承座23為一密閉機殼24，在換刀軸22操作動作時，亦會造成真空牽制的現(xiàn)象，故也會降低換刀軸22的速度，而相同于前者所產(chǎn)生的缺陷。
本新型內(nèi)容本實用新型的主要目的是克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種改進(jìn)的加工機自動換刀機構(gòu)，該自動換刀機構(gòu)在進(jìn)行換刀作業(yè)時，可降低換刀軸伸出時的變形量，且換刀軸后端的操作動作不會產(chǎn)生真空牽制的現(xiàn)象，達(dá)到具有較高定位精度及快速操作動作的效果。
本實用新型的改進(jìn)的加工機自動換刀機構(gòu)是以馬達(dá)通過蝸桿蝸輪組傳動至凸輪軸，該凸輪軸上另設(shè)有滾子凸輪，蝸輪的側(cè)方設(shè)有凸輪槽，以供搖臂的滾子置入，而搖臂的另一端則嵌合換刀軸的后端，而于蝸輪轉(zhuǎn)動時，可令換刀軸作直進(jìn)及后退的動作，另滾子凸輪則可供換刀軸上的轉(zhuǎn)塔滾子嵌入，而于滾子凸輪轉(zhuǎn)動時，可令換刀軸作旋轉(zhuǎn)的動作，通過時序的搭配，即可進(jìn)行換刀的作業(yè)；其中，該換刀軸的前端是以軸承座內(nèi)套設(shè)銅套架設(shè)于機架上，其后端自由端，則供嵌合搖臂的端部，故在其操作動作時施力點位于換刀軸的后端，其換刀軸后端六栓槽間隙所產(chǎn)生的變形，通過轉(zhuǎn)塔滾子組作初步整直，再以近距離軸承座內(nèi)銅套作第二次細(xì)部的整直矯正，將使得換刀軸的前端伸出部份變形量降到最低，且減少操作動作時的磨耗而增加使用壽命，亦即換刀軸的使用端(連結(jié)換刀臂)能更精準(zhǔn)定位，在操作動作時可將噪音大幅降低，再者，換刀軸其后端是位于機架的大空間內(nèi)，且無另一機殼予以封密，因此在直進(jìn)操作動作時亦不會有真空牽制現(xiàn)象，后退操作動作時，亦不會有壓縮阻礙的情形，而可增加換刀軸的操作動作速度。


為使對本實用新型有進(jìn)一步的深入了解，茲例舉一較佳實施例，并結(jié)合附圖進(jìn)行詳細(xì)說明，其中圖1為傳統(tǒng)(一)自動換刀機構(gòu)的前視圖；圖2為第1圖的A-A剖視圖；圖3為傳統(tǒng)(一)自動換刀機構(gòu)換刀軸的變形示圖；圖4為傳統(tǒng)(二)自動換刀機構(gòu)的前視圖；圖5為第4圖的B-B剖視圖；圖6為本實用新型整體架構(gòu)的示意圖；圖7為本實用新型搖臂的操作動作示意圖；圖8為本實用新型滾子凸輪的操作動作示意圖；圖9為本實用新型的時序圖；圖10為本實用新型換刀軸的變形示意圖。
附圖是標(biāo)號說明傳統(tǒng)部份1、馬達(dá)； 2、皮帶輪組； 3、蝸桿； 4、蝸輪；5、凸輪軸；6、滾子凸輪； 7、凸輪槽；8、搖臂；9、滾子10、換刀軸； 11、肋形滾齒； 12、轉(zhuǎn)塔滾子；13、銅套； 14、機架； 15、軸承座； 16、機殼；17、斜齒； 18、凸輪軸； 19、斜齒輪 20、凸輪槽；21、搖臂 22、換刀軸； 23、軸承座； 24、機殼。
本實用新型部份30、機架；31、馬達(dá)； 32、皮帶輪組； 33、蝸桿；34、蝸輪；35、凸輪軸； 36、凸輪槽 37、搖臂；38、滾子；39、換刀軸； 40、卡環(huán)；41、滾子凸輪；42、軸承座； 43轉(zhuǎn)塔滾子組；44、六栓槽；45銅套。
具體實施方式
請參閱圖6、7、8，本實用新型是在機架30外側(cè)裝設(shè)一馬達(dá)31，該馬達(dá)31通過皮帶輪組32帶動蝸桿33，該蝸桿33再傳動至一架設(shè)于凸輪軸35上的蝸輪34，而藉由蝸輪34的傳動可使凸輪軸35轉(zhuǎn)動，該蝸輪34的側(cè)方開設(shè)有凸輪槽36，搖臂37其一端樞設(shè)于機架30上，中段則設(shè)以滾子38套入凸輪槽36內(nèi)，另端則抵頂換刀軸39的后端卡環(huán)40，在蝸輪34轉(zhuǎn)動時，其凸輪槽36可帶動滾子38沿凸輪曲線操作動作，而使搖臂37擺動，進(jìn)而使換刀軸39作直進(jìn)或后退的動作；另在凸輪軸35上裝設(shè)有一滾子凸輪41，換刀軸39前端是以軸承座42內(nèi)的銅套45架設(shè)于機架30上，軸承座42后方則設(shè)有一轉(zhuǎn)塔滾子組43，換刀軸39為了搭配轉(zhuǎn)塔滾子組43，其后段是以六栓槽型式套合轉(zhuǎn)塔滾子組43，該轉(zhuǎn)塔滾子組43則可因凸輪軸35帶動滾子凸輪41轉(zhuǎn)動，而依序套入滾子凸輪41內(nèi)，進(jìn)而帶動換刀軸39作旋轉(zhuǎn)的動作，由于換刀軸39后端為一自由端，當(dāng)其卡環(huán)40套合搖臂37端部時，則成為操作動作時的施力端。請參閱圖9，本實用新型利用蝸輪的凸輪槽的帶動，可使得換刀軸作拔刀及插刀的動作，而滾子凸輪則令換刀軸作旋轉(zhuǎn)扣刀、旋轉(zhuǎn)180度換刀及旋轉(zhuǎn)回位的動作，通過兩者的時序搭配，即可進(jìn)行自動的換刀作業(yè)。請參閱圖6及圖10，本實用新型換刀軸39前端是以軸承座42內(nèi)的銅套45架設(shè)支持于機架30上，其后端是以無支點自由端的方式套設(shè)搖臂37端部，在搖臂37操作動作時，其偏心負(fù)載雖會因六栓槽44與轉(zhuǎn)塔滾子組43的間隙，而在換刀軸39后端形成變形，唯該變形會由轉(zhuǎn)塔滾子組43作初步的整直及前端軸承座42內(nèi)的銅套45作第二次細(xì)部的整直矯正，使得換刀軸39前端(使用端)的變形量降到最低，而此即可增加換刀軸39定位的精度，且變形量降低后，不但可減少操作動作時的磨耗而增長使用壽命，亦可大幅降低操作動作時的噪音，再者，換刀軸39后端是位于機架的大空間內(nèi)，而非另以機殼密閉包封，故操作動作時不會產(chǎn)生真空牽制的現(xiàn)象，使得換刀軸可快速的操作動作，達(dá)到快速換刀的目的。
權(quán)利要求1.一種改進(jìn)的加工機自動換刀機構(gòu)，其特征在于其是以機架上的馬達(dá)傳動至蝸桿蝸輪組，該蝸輪是與滾子凸輪套設(shè)于凸輪軸上，蝸輪的側(cè)方設(shè)有凸輪槽，可供搖臂的滾子套入，搖臂一端樞設(shè)于機架上，另一端則套設(shè)于換刀軸的后端，換刀軸而可由搖臂帶動作直進(jìn)或后退動作，另換刀軸上以六栓槽嵌設(shè)一轉(zhuǎn)塔滾子組，該轉(zhuǎn)塔滾子組并可依序套入滾子凸輪內(nèi)，而可由滾子凸輪帶動換刀軸作旋轉(zhuǎn)的動作；其特征在于換刀軸前端是以軸承座內(nèi)的銅套架設(shè)于機架上，軸承座后方中段則以六栓槽嵌置轉(zhuǎn)塔滾子組，后端為一自由端，并于套合搖臂端部時為操作動作的施力端。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的加工機自動換刀機構(gòu)的，其特征在于所述的機架上的馬達(dá)是通過皮帶輪組，而傳動至蝸桿蝸輪組。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的改進(jìn)的加工機自動換刀機構(gòu)，其特征在于所述的搖臂的另端是套設(shè)于換刀軸后端的卡環(huán)上。
專利摘要本實用新型涉及一種改進(jìn)的加工機自動換刀機構(gòu)，其是以馬達(dá)通過蝸桿傳動至凸輪軸上的蝸輪，該凸輪軸上另設(shè)有滾子凸輪，蝸輪側(cè)方設(shè)有凸輪槽，供一搖臂的滾子套入，而搖臂一端則抵頂換刀軸后端，使得蝸輪傳動時，可令換刀軸作直進(jìn)及后退的動作，另滾子凸輪則可供換刀軸上的轉(zhuǎn)塔滾子嵌入，于滾子凸輪轉(zhuǎn)動時，可令換刀軸作分度及間歇的旋轉(zhuǎn)動作，其中，該換刀軸的前端是以軸承座內(nèi)的銅套架設(shè)于機架上，后端則為嵌合搖臂的施力端，于進(jìn)行換刀作業(yè)時，可降低換刀軸伸出時的變形量，且換刀軸后端的操作動作不會產(chǎn)生真空牽制的現(xiàn)象，達(dá)到具有較高定位精度及快速操作動作的目的。
文檔編號B23Q3/155GK2605960SQ03200380
公開日2004年3月10日 申請日期2003年1月10日 優(yōu)先權(quán)日2003年1月10日
發(fā)明者郭秀美 申請人:郭秀美